Das Genfluss oder Genfluss bezieht sich in der Biologie auf die Bewegung von Genen von einer Population zur anderen. Im Allgemeinen wird der Begriff synonym mit dem Migrationsprozess verwendet - im evolutionären Sinne.
Im allgemeinen Sprachgebrauch beschreibt Migration die saisonale Bewegung von Personen von einer Region in eine andere, auf der Suche nach besseren Bedingungen oder zu reproduktiven Zwecken. Für einen Evolutionsbiologen bedeutet Migration jedoch den Transfer von Allelen einer Reihe von Genen zwischen Populationen..
Im Lichte der Populationsgenetik wird Evolution als die Veränderung der Allelfrequenzen im Laufe der Zeit definiert..
Nach den Prinzipien des Hardy-Weinberg-Gleichgewichts variieren die Frequenzen, wann immer dies der Fall ist: Selektion, Mutation, Drift und Genfluss. Aus diesem Grund wird der Genfluss als eine evolutionäre Kraft von großer Bedeutung angesehen..
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Die Mechanismen und Ursachen, die die Bewegung von Genen in einer Population auslösen, hängen stark mit den inhärenten Merkmalen der Studiengruppe zusammen. Es kann aufgrund der Einwanderung oder Auswanderung bestimmter Personen in einem reproduktiven Zustand oder infolge der Bewegung in den Gameten auftreten.
Ein Mechanismus kann beispielsweise die gelegentliche Verbreitung jugendlicher Formen einer Tierart in entfernten Populationen sein..
Bei Pflanzen sind die Mechanismen leichter zu bestimmen. Pflanzliche Gameten werden auf unterschiedliche Weise transportiert. Einige Linien verwenden abiotische Mechanismen wie Wasser oder Wind, die Gene zu entfernten Populationen transportieren können.
Ebenso kommt es zu einer biotischen Ausbreitung. Viele frugivore Tiere sind an der Samenverbreitung beteiligt. In den Tropen spielen beispielsweise Vögel und Fledermäuse eine entscheidende Rolle bei der Verbreitung von Pflanzen, die für die Ökosysteme von großer Bedeutung sind..
Mit anderen Worten, die Migrationsrate und der Genfluss hängen von der Ausbreitungskapazität der untersuchten Linie ab..
Um die Auswirkung der Migration auf das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht zu untersuchen, wird das Inselmodell normalerweise als Vereinfachung verwendet (Insel-Kontinent-Migrationsmodell)..
Da die Bevölkerung der Insel im Vergleich zur Bevölkerung des Festlandes relativ klein ist, hat jeder Gentransfer von der Insel zum Festland keinen Einfluss auf den Genotyp und die Allelfrequenzen des Festlandes..
Aus diesem Grund würde der Genfluss nur in eine Richtung wirken: vom Festland zur Insel..
Um die Auswirkung des Migrationsereignisses auf die Insel zu verstehen, betrachten Sie das hypothetische Beispiel eines Ortes mit zwei Allelen ZU1 Y. ZUzwei. Wir müssen herausfinden, ob die Bewegung von Genen auf die Insel zu Variationen der Allelfrequenzen führt.
Nehmen wir an, dass die Allelfrequenz ZU1 ist gleich 1 - was bedeutet, dass es in der Bevölkerung fixiert ist, während es in der kontinentalen Bevölkerung das Allel ist ZUzwei derjenige, der behoben ist. Vor der Reifung der Individuen auf der Insel wandern 200 Individuen dorthin.
Nach dem Genfluss ändern sich die Frequenzen und jetzt sind 80% "nativ", während 20% neu oder kontinental sind. An diesem sehr einfachen Beispiel können wir zeigen, wie die Genbewegung zur Änderung der Allelfrequenzen führt - ein Schlüsselkonzept in der Evolution.
Wenn zwischen zwei Populationen ein deutlicher Genfluss besteht, ist eine der intuitivsten Konsequenzen, dass dieser Prozess dafür verantwortlich ist, die möglichen Unterschiede zwischen beiden Populationen zu verringern..
Auf diese Weise kann der Genfluss in die entgegengesetzte Richtung zu anderen evolutionären Kräften wirken, die versuchen, Unterschiede in der Zusammensetzung genetischer Reservoire aufrechtzuerhalten. Wie zum Beispiel der Mechanismus der natürlichen Auslese.
Eine zweite Folge ist die Ausbreitung nützlicher Allele. Angenommen, durch Mutation entsteht ein neues Allel, das seinen Trägern einen gewissen selektiven Vorteil verschafft. Bei Migration wird das neuartige Allel in neue Populationen transportiert.
Das biologische Konzept der Arten ist weithin bekannt und wird sicherlich am häufigsten verwendet. Diese Definition entspricht dem konzeptionellen Schema der Populationsgenetik, da es sich um den Genpool handelt - die Einheit, in der sich die Allelfrequenzen ändern..
Per Definition gehen Gene also nicht von einer Art zur anderen über - es gibt keinen Genfluss - und aus diesem Grund weisen Arten bestimmte Eigenschaften auf, die eine Differenzierung ermöglichen. In Anlehnung an diese Ideen erklärt der Genfluss, warum Arten eine „ClusterOder phenetische Gruppierung.
Darüber hinaus hat die Störung des Genflusses entscheidende Konsequenzen für die Evolutionsbiologie: Sie führt in den meisten Fällen zu Speziationsereignissen oder zur Bildung neuer Arten. Der Genfluss kann durch verschiedene Faktoren unterbrochen werden, wie z. B. das Vorhandensein einer geografischen Barriere, Präferenzen auf Balzebene und andere Mechanismen..
Das Gegenteil ist auch der Fall: Das Vorhandensein eines Genflusses trägt dazu bei, dass alle Organismen in einer Region als eine einzige Spezies verbleiben.
Die Wanderung der Schlange Nerodia sipedon stellt einen gut dokumentierten Fall des Genflusses von einer kontinentalen Bevölkerung zu einer Insel dar.
Die Art ist polymorph: Sie kann ein signifikantes Bandenmuster oder gar keine Bande aufweisen. Zur Vereinfachung wird die Färbung durch einen Ort und zwei Allele bestimmt.
Im Allgemeinen sind die Schlangen des Kontinents dadurch gekennzeichnet, dass sie das Muster von Bändern aufweisen. Im Gegensatz dazu besitzen diejenigen, die die Inseln bewohnen, sie nicht. Die Forscher sind zu dem Schluss gekommen, dass der morphologische Unterschied auf die unterschiedlichen Selektionsdrücke zurückzuführen ist, denen jede Region ausgesetzt ist..
Auf den Inseln neigen Einzelpersonen dazu, sich auf der Oberfläche der Felsen in der Nähe des Strandes zu sonnen. Es wurde gezeigt, dass das Fehlen von Bändern die Tarnung auf den Felsen der Inseln erleichtert. Diese Hypothese könnte mithilfe von Tagging- und Recapture-Experimenten getestet werden..
Aus diesem adaptiven Grund würden wir erwarten, dass die Inselbevölkerung ausschließlich aus ungebundenen Organismen besteht. Dies ist jedoch nicht wahr.
Jede Generation kommt eine neue Gruppe von gebänderten Organismen vom Kontinent. In diesem Fall wirkt die Migration als Gegenkraft zur Auswahl..
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